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芯片的極限溫度是多少
芯片的極限溫度與額定電壓和電流一樣是絕對(duì)的嗎?盡管集成電路制造商不能保證芯片在其額定溫度范圍之外也正常工作，但當(dāng)超出其溫度范圍限制時(shí)，芯片不會(huì)突然停止工作。但是如果工程師需要在其他溫度下使用芯片，那么他們必須確定這些芯片的工作情況，以及芯片行為的一致性。下面是小編給大家整理的關(guān)于芯片的極限溫度是多少，歡迎閱讀！
芯片的極限溫度是多少 1
一些有用的常用規(guī)則
當(dāng)溫度約為185~200°C(具體值取決于工藝)，增加的漏電和降低的增益將使得硅芯片的工作不可預(yù)測(cè)，并且摻雜劑的加速擴(kuò)散會(huì)把芯片壽命縮短至數(shù)百小時(shí)，或者最好的情況下，也可能僅有數(shù)千小時(shí)。不過在某些應(yīng)用中，可以接受高溫對(duì)芯片造成的較低性能和較短壽命影響，如鉆頭儀器儀表應(yīng)用，芯片常常工作在高溫環(huán)境下。但如果溫度變得更高，那么芯片的工作壽命就可能變得太短，以至于無法使用。
在非常低的溫度下，降低載流子遷移率最終導(dǎo)致芯片停止工作，但是某些電路卻能夠在低于50K的溫度下正常工作，盡管該溫度已經(jīng)超出了標(biāo)稱范圍。
基本的物理性質(zhì)并不是唯一的限制因素
設(shè)計(jì)上的權(quán)衡考慮可能會(huì)使芯片在某一溫度范圍內(nèi)的性能得到改善，但是在該溫度范圍外芯片卻會(huì)發(fā)生故障。例如，如果AD590溫度傳感器在上電后并逐漸冷卻的情況下，它可工作于液氮中，但是在77K時(shí)卻不能直接啟動(dòng)。
性能優(yōu)化導(dǎo)致了更加微妙的影響
商用級(jí)芯片在0~70°C的溫度范圍內(nèi)具有非常好的精度，但是在該溫度范圍外，精度卻會(huì)變得很差。而相同芯片的軍用級(jí)產(chǎn)品由于采用了不同的微調(diào)算法，或者甚至使用略有差別的電路設(shè)計(jì)，使它能夠在-55~+155°C的寬溫度范圍內(nèi)保持略低于商用級(jí)芯片的精度。商用級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和軍用級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之間的差別并不僅僅是由不同的測(cè)試方案導(dǎo)致的。
還存在另外兩個(gè)問題
第一個(gè)問題：封裝材料的特性，封裝材料可能會(huì)在硅失效之前就失效。
第二個(gè)問題：熱沖擊的`影響。AD590在緩慢冷卻的情況下，在77K的溫度下也能夠工作的這種特性，并不意味著其在較高的瞬態(tài)熱力學(xué)應(yīng)用下突然被放置到液氮中，還能同樣正常工作。
在芯片的標(biāo)稱溫度范圍外使用的唯一方法就是測(cè)試，測(cè)試，再測(cè)試，這樣才確保您能夠理解非標(biāo)準(zhǔn)溫度對(duì)幾個(gè)不同批次的芯片行為的影響。檢查您所有的假設(shè)。芯片制造商有可能會(huì)向您提供相關(guān)幫助，但是也可能不會(huì)給出有關(guān)標(biāo)稱溫度范圍外的芯片工作的任何信息。
芯片的極限溫度是多少 2
芯片，半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱，又被稱為微電路。芯片主要組成物質(zhì)是硅，內(nèi)部結(jié)構(gòu)有4大部分：傳感器，分立器件，集成電路，光電器件。其中，集成電路占有重要地位。
芯片的長(zhǎng)度單位為納米（一納米約為4個(gè)原子大小），其內(nèi)部分布著數(shù)量極為龐大的晶體管以及其它元器件，每mm2分布著上百萬，甚至上千萬個(gè)晶體管。如果把一塊芯片放大，完全可以把它看成一座設(shè)備齊全的城市。
集成電路就是可以把數(shù)量龐大的晶體管集中到一個(gè)小的金屬片上。芯片做得越小，它內(nèi)部的晶體管數(shù)量越多，耗能，電容效應(yīng)，開關(guān)頻率會(huì)越小，性能也就更好。
周圍環(huán)境溫度對(duì)芯片有哪些影響？
首先，熱應(yīng)力和熱應(yīng)變。前面已經(jīng)提到，芯片內(nèi)部分布著密密麻麻的元器件，這些元器件有固定的位置。雖然這些元器件的體積都是以極小的長(zhǎng)度單位納米計(jì)算，但是因?yàn)閿?shù)量龐大，導(dǎo)致每個(gè)元器件之間并沒有太大的空間。
一旦溫度過高，元器件就會(huì)出現(xiàn)膨大現(xiàn)象，進(jìn)而各元器件之間互相擠壓，使芯片產(chǎn)生裂紋，芯片有可能因此報(bào)廢。如果溫度太高，還有可能激發(fā)高能載流子，擊穿晶體管，甚至導(dǎo)致芯片焦化。
其次，腐蝕。構(gòu)成芯片的物質(zhì)除了硅外，還有很多其它的物質(zhì)。在常溫下，這些物質(zhì)活性不高，可以保持原有狀態(tài)，對(duì)其它元器件不會(huì)產(chǎn)生影響。但是如果溫度太高，這些物質(zhì)的活性就會(huì)大大加強(qiáng)，不僅影響自身功能的發(fā)揮，還會(huì)破壞其它元器件。
最后，偏差累積。晶體管在某種程度上，也可以看作一種半導(dǎo)體。溫度的變化會(huì)改變半導(dǎo)體的極限電壓，導(dǎo)電能力等特性，雖然都是很小的偏差，但是每一個(gè)晶體管都可以看作是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體。
一塊芯片有上百萬的晶體管，上百萬個(gè)微小的偏差累積在一起就能讓芯片不能正常工作。當(dāng)然，溫度太低也不行，過低的溫度會(huì)使芯片無法正常打開。
芯片也分為很多類型，比如軍用和民用。民用芯片的正常工作溫度范圍是0℃-70℃，軍用芯片性能更高，正常工作溫度范圍是-55℃-125℃。
為什么芯片工作時(shí)的溫度不能超過一百攝氏度，卻能承受兩百多攝氏度的熱風(fēng)？
這里有一個(gè)很重要的前提，那就是芯片是否正在工作。
一個(gè)正在工作的芯片，其內(nèi)部運(yùn)行著電流，這里涉及很多的反應(yīng)，比如電遷移，電路性能。如果此時(shí)它的'溫度超過了100℃，那么高溫首先就會(huì)破壞電流的工作路徑，造成諸如漏電，破壞芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)，改變半導(dǎo)體光學(xué)特性等情況，并且這種破壞很難修復(fù)。
而芯片能承受兩百多攝氏度的熱風(fēng)是要在其不工作的前提下進(jìn)行。此時(shí)芯片內(nèi)部沒有電流運(yùn)行，芯片的塑料封裝也有一定的保護(hù)功能，并且只是短時(shí)間讓芯片處于兩百多攝氏度的熱風(fēng)環(huán)境里（如果時(shí)間太長(zhǎng)，芯片一樣會(huì)壞），在這種情況下，芯片可以承受住這種熱風(fēng)。
人體的正常體溫是36-37℃，如果到了40℃就會(huì)威脅人體健康，但是這并不妨礙人在七八十?dāng)z氏度的桑拿房里坐上一會(huì)兒。
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